开采蕴藏在产出水中的宝藏
2024-10-16 20:24

开采蕴藏在产出水中的宝藏

  

  

  在一段时间内尼克扭曲,一个重要的矿物宝藏被倾倒与水co被认为污染太严重,难以清洁。

  德克萨斯A&M大学的研究员Hamidreza Samouei博士正在研究采出水的成分,他说,这种石油和天然气开采的废弃副产品几乎包含了元素周期表中的所有元素,包括那些对国民经济有重大意义的元素。

  他的目标是分阶段使用不需要的二氧化碳(CO2)来处理水,以回收这些有价值的元素,并最终在处理完成后产生用于农业用途的淡水。

  哈罗德万斯石油工程系的研究助理教授Samouei说:“认识到采出水的潜在价值,可以为世界上一些最紧迫的环境挑战提供切实的解决方案,从二氧化碳排放到某些矿物和水本身的日益稀缺。”

  Samouei的“盐水开采”研究发表在石油工程师学会石油技术杂志2024年1月的一篇题为“液体金矿:利用二氧化碳释放采出水的关键矿物潜力”的文章中。他在2023年12月在沙特阿拉伯举行的中东水周会议和展览上介绍了这一主题,并将在2024年2月在德克萨斯州休斯顿举行的年度采出水协会会议上报告他的最新发现。

  水在地质作用发生的地下区域聚集,比如碳氢化合物储层,它溶解并储存了大量的矿物质和其他元素。在油气开采过程中,平均每开采1桶石油,可回收6桶42加仑的“产出”水,在极少数情况下,可达到惊人的500比1。它的含盐量是海水的10倍,矿物质含量是海水的6000倍。

  到2020年,全球每年从油气作业中回收的采出水超过2400亿桶,仅德克萨斯州每天就回收3300万桶。德克萨斯州二叠纪盆地油田的采出水量比美国所有其他页岩油田的采出水量总和还要多。处理如此巨大的体积成本过高,因此采出水主要被视为废物,并注入地下处理油田以实现安全密封。

  由于采出水中的所有物质从未被分类,Samouei的研究从基础开始。他收集了美国各地的采出水样,并创造了一种分析水含量的标准化方法。就在那时,他了解到它几乎包含了元素周期表上列出的所有元素。

  Samouei的发现包括锂、铷、铯、镓和铂族金属等关键矿物,这些物质对当前和未来推动计算机、能源和运输行业发展的技术至关重要。更重要的是,像其他卤水一样,采出水的特点是价格较低,但含有大量的钠、钾、镁和钙——用于制造过程、化肥生产和其他工业。

  所有这些矿物都比产出水中的石油更有利可图,因此出售回收的矿物可以很容易地抵消水的回收成本。

  Samouei解释说,虽然已经考虑过对采出水进行脱盐,但在处理水之前先开采所有盐和矿物质的方法还没有被探索过。

  他目前的大部分研究都集中在开发从盐水中提取有价值矿物质的最佳流程方法上,这些方法使用二氧化碳脱盐进行提纯,他说这是“从采出水中有针对性地回收矿物质的突破性方法”。该过程包括多种过滤技术,如超滤和纳滤,甚至利用反渗透。

  这项研究正在为盐水开采创造一个基线,无论是使用产出水还是其他微咸水源,但Samouei说,进一步的开发需要资金来源。政府的赞助者们正把重点放在海底甚至小行星等地方的关键矿产开采上,而不是像采出水这样离地球这么近的地方。

  Samouei说,他希望改变石油和天然气行业对采出水的看法,首先将其视为一种有利可图的赚钱方式,然后,也许在10年后,将其视为自己采矿业务的来源。

  他说:“如果我们把采出水视为废物,它可能并不美丽,但如果我们把它视为一种资源,它将对世界的下一代产生影响。”

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